GOUVERNEMENT DU QUÉBEC

fie

^Tb

n

^{c J - 2}

4 a

P1

1

l

GOUVERNEMENT DU QUÉBEC

MINISTÈRE DES TERRES ET FORÊTS

1 SERVICE DE LA RECHERCHE

EFFETS C ~ P A R É S DE D IVEB F ~ T I LI SANTS

SUR

LA PRODUCTION DE SEMENCES w

SAPIN BAUMIER

Gilles

sheedy l

Dans le cadre du

p r o j e t interprovincial de

fertilisation

dee

forêts naturelles,

l e e

cônee

d ' u n peuplement Se

sapin baumier du Parc

de

la

G a ~ p e e i e o n t

ét6

r é c o l t é s

en 1970 afin

d

'en Btudier la production moyenne de g r a i n e ~

e t de con~tater e i

le f a i t d'ajouter

dea

engrais

peut

a f f e c t e r l a q u a l i t 6

e t

la

quantité des

graines produites en forêt naturelle,

_Ce

rapport dgcrit l a mgthode u t S l i e b e

^{e t}

donne l e s r g s u l t a t s de

5a

premiaxe r é c o l t e

de

ci3nes e o i t une moyenne

de 89

cSnee par arbre

e t

une meyenne de 134 grainee par cene. Le

taux

moyen

de

germination

e s t

de 21

p .

100. Lee risultate d e cette premiere rgcolte de cOnes

sont

encourageants, puiequ91lg

m o n t r e n t

des différences

au

niveau

de

la q u a l i t 6

des

graines sana

^{que soit} affectée

leur

concentration

en éléments. On remarque de plue

que

le peuple-

ment % t u d i 6 a eu

une

production

normale

de grainee

en 1970.

In

1970,

folZotAng th reaZixation of the InterprovinciaZ Forest FertiZ<zation _Plroject,

cones were ^CO ZZected

in

a

ba lsam fir stand

Zocated

in t h e Gaspesia Park Zn order

to s t u d y seed

production m d

^to

d e t e m i n e if fertiZization in natmaZ forests affects the q u a t i t y

cmd

t h e

q u m t i t y

of

eeeds.

a

G i l l e s Sheedy

,

i n g é n i e u r

f

oresf

ier,

chargé d e recherche en f e r t i l i t é

T h i s paper descr<bes the rnethod med m d

p%ws

t h e resuZts

of t h e f i p s t coZZect<m ^of cones. The

seed product5m of

this s t m d

was nomna2 corn- pared

to o t h e r

stands;

there were 89 conea per t r e e

and

1 5 4

sesds per

c m c . The rabe

of gsmrinatian

was 23 p . 100.

AZthoztgh

t>s pr.cl-i:mina~g

resuZts show differences in

seed

qehazity, there

is

no d i f $ r z n z e I:n

t h e concentration

of elements.

L e s s e n e n c e s f o r e s t i è r e s forment l a base d e t o i I r t r a v a i l d e régénération et la qualité des graines utilisées peut souvent faire l a d i f f é r e n c e e n t r e l a r é u s s i t e ou l ' é c h e c d e l a culture des plants en p é p i - n i è r e . Bien que nécessaires pour conserver le patrimoine forestier d u Québec, les opérations de reboisement (comprenant l a p r o d u c t i o n d e s e m i s e t l a plantation) coûtent relativement cher, soit d e $80. à $200. p a r acre

($200. c? $500./hal (Vézina, 1968).

Il

faut donc s'assures d'utiliser d e s gralnes d e bonne qualité et d e f a i r e par l a s u i t e les entretiens nécessai- r e s s i l ' o n v e u t q u e c e s investissements n e soient pas f a i t s ^en v a i n .

Il

existe plusieurs moyens pour amelforer l a q u a l i t é d e s g r a i - nes. P a r m i ces moyens, n o t o n s p l u s particulièrement la f e r t i l i s a t i o n d e s a r b r e s semenciers. 11 est b i e n connu ^que l a p r o d u c t i o n d e g r a i n e s u t i l i s e une q u a n t i r é a p p r g ç i a b l e d e s Glérnents absorbés par l e s r a c i n e s d e s a r b r e s . Le niveau optimum d e s éléments n é c e s s a f r e s

2

l a f l o r a i s o n , à l a différcn- c i a t i o n f l o r a l e ^et au développement d e s g r a i n e s e s t souvent inférieur 2 celui de la croissance v é g é t a l e .

Il

est donc prévisible que l'application d'engrais a i t un e f f e t favorable sur l a p r o d u c t i o n d e graines tant en qua- lité q u ' e n quantité. L'azote en particulier, semble a v o i r un effet bene- fique s u r le nombre e t la qualité des g r a i n e s e t la majorité des auteurs reconnaissent aujourd'hui qu'il y a une relation entre l e s conditions d e fertilite du sol et la production de g r a i n e s ,

Dans le cadre du p r o j e t i n t e r p r o v i n c i a l de fertilisation d e s forêts naturelles, l e Service d e la recherche a é t u d i e les e f f e t s d e l a f e r t i l i s a t i o n sur l a p r o d u c t f o n des graines d u sapin b a u m i e r . Ce p r o j e t a pour b u t de déterminer l e s effets de d i v e r s fertilisants sur l a qualité et l a quantitg des graines produites dans un peuplement donné et d e compa- rer la qualité des semis issus de g r a i n e s provenant d k r b r e s f e r t i l i s é s à des semis i s s u s de g r a i n e s provenant d ' a r b r e s non t r a i t é s d ' u n m ê m e peuple- m e n t .

P l u s i e u r s auteurs ^ont noté les effets b e n é f i q u e s de la f e r t i - lisation sur la production d e s semences tel que rapporté d a n s B a u l c e t Fricker ( 1 9 5 4 ) .

Voigt et Hesgen (1960) montrent que la fertilisation a eii un e f f e t s i g n i f i c a t i f s u r l a l o n g u e u r d e s cônes produits, sus l a g r o s s e u r des graines et sur le contenu en éléments d e c e s graines et des semis qu'elles o n t p r o d u i t s . Dumas (1963) remarque q u e la qualité physiologique _{d e} l a g r a i n e

O

e s t améliorée par la fumure et que les graines s o n t plus grandes et donnent des semis plus vfgeureux. Huchler

(1958)

danne les r é s u l t a t s d h u essai de

f e r t i l i s a t i o n a z o i é e sur le s a p h : ^It p o f d s d e s c h e s a augmenté de 25 p.

100, l a q u a n t i t é d e s graines de 30 p .

100

et la capacité gtrminative de

13

à 2 1 p . 100;

l'effet

d'un apport unSque d'azote é t a i t encore p e r c e p t i b l e après t r o f s ans; la production d e g r a k c ç était cncort supérieure dc

27

p . 100 et la c a p a c f t é germinative de

13

p .

100 à

celles des témoins. Allen

(1953)

s i g n a l e d e s r é s u l t a t s sur

Ic

p i n t r o i s ans après l'apport d'un cn- grais N

P

K ; 3cs arbres f e r t i l i s é s a v a l e n t 12 fois plus d e cônes e t q u a t r e ans p l u s tard, c n c o r t 4 f o i s plus que les pins sans fumure.

A la lumière de ces résultats, on constate que la fertilisa- t i o n peut améliorer sençiblsrnent l a p r o d u c t i o n e t l a q u a l i t é d e s graines f o r t s t i E r c s

.

Le peuplement choisi pour cette étude e s t situé dans lc p a r c de 1; G A s p é s i c à quelque 20 mllles 132 km) de Salnte-Anne-des-Monts s o i t à 66 05' d e longitude ouest et à 48' 50' de latitude nord ct à une alti- tude de 1 300 p i e d s 1395 mlau-dessus du n i v e a u d e l a mer. Lc peuplemcnt e s t ëtabli sur une moraine d e fond dérivée d e schistes; l e s o l e s t un

a

p o d z o l humo-ferrique de drainage moyen (classe 2 - 3 ) . La topographie e s t légèrement a c c i d e n t é e e t l a p e n t e varie d e 5 à 1 5 p . 100.

Le peuplement, q u i origtne d'une coupe à b l a n c et d'un c h a b l f s , f a i t p a r t i c d e l a s a p i n i è r e à bouleau à papier et HyZocomiwn. C 5 s t un peuplement âgé de 60 ans de classe de fertilité

II

( L i n t e a u , 1 9 5 9 ) dont

le

diamètre moyen e s t de 4 . 3 pouces ( 1 1

cm)

e t l a h a u t c u r moyenne d e s arbres dominants et codominants est de

41

p i e d s 112,5

ml,

^Cc p e u p l e m e n t est for- mé principalement d e s a p i n baumfer (98 p . 100) e t d c q u e l q u e s é p i n e t t e s n o i r e s e t bouleaux à p a p i e r ( 2 p . 100).

Durant l ' é t é 1 9 6 9 , on a é t a b l i dans ce peuplement, un d l s p o - sitif comprenant

16

parcclles-éçhantillenç d e 0.1 acre 10,04

h a ) ,

^{Ce d i s -} positif à b l o c s c o m p l e t s comprend 2 r é p é t i t i o n s dc 8 traitements d e f ç r - tilisatioa. Ces t r a i t e m e n t s sont définis au tableau 1. La fertilisation a é t é faite au p r i n t e m p s 1970. Les cônes o n t é t é r é c o l t é s e n t r e l e 20 aoct et le 20 septembre 1 9 7 0 sur 6 arbres dans chacune des p a r c c l l e s - é c h a n t i l -

Ions.

Ces arbres, choisis lors de

La

fcrtilfsation, d o i v e n t appartenir à l'étage dominant o u codominant et ê t r e ^de b e l l e venue. Dans l e d i s p o s i t i f établi, les arbres c h o i s i s o n t un dfamstre d e 4 à 5 ^pouces 110,16 3 12,70 cm), une hautcur approximatfve d e

45

pieds l13,7

ml

et sont â g é s dc 60 ans.

Tableau 1

Plan

d e f e r t i l i s a t i o n

Traitement par - -- ^{Engrais . ..}

compartiments Forme d e s fertilisants Quanti té d 'élément

Témoin

N1 ^Urée

(45

pour

100

d "azote) 100 l b l a c (112

k g / h u )

d ' a z o t e N2 Urée ( 4 5 pour 100 d ' a z o t e ) 200 l b / a c (224

k g / h a )

d " z o t e N2P Urée (45 p o u r 1 0 0 d b z a t e ) 200 Ib/ac (224

k g / h a )

^d "azote

T r i p l e superphosphate (45

pour 100 de P205) 100 I b / a c (112

kg/ha)

d e P

NzK

Urée (45 pour 100 d ' a z o t e ) 200 l b / a c (224

k g / h a )

d'azote

Muriate d e potasse (KC1 -

60.5 pour 100 d e K20)

L O O

l b / a c (112 k g / & ) d e K Urge (45 pour LOO d ' a z o t e ) 200 Ib/ac (224 k g / h a ) d ' a z o t e T r i p l e superphosphate

(45

pour 1 0 0 d e P205)

100

lb/ac ( 2 1 2

k g / h a )

d e P Muriate de p o t a s s e (KC1 -

60.5 pour 1 0 0 de K20) 100 l b l a c (112

k g / h a )

d e K

N

3 Nitrate d'ammonium (NH4N03

34 p o u r 1 0 0 d

'

a z o t e ) 200 l b l a c (224

kg/ha)

d ' a z o t e N b Sulfate d 'ammonium ( M L + ) 2S04

20.5 pour 100 d " a z o t e ) 200 l b / a c (224 k g / h a ) d ' a z o t e

L e s cônes récoltés ont é t é conservés en chambre froide, par la s u i t e , i l s o n t ét6 dénombrés et pesés; la longueur d e 25 cônes pax arbre a é t é m e s u r é e . Les cônes o n t été s é c h é s à 125'~ 1 ~ 1 , 7 ~ ~ 1 p e n d a n t environ 12 heures

pour en déterminer le taux d 'humidité e t en extraire l e s graines. Les grai- n e s extraites o n t été comptées et pesées par arbre afin d e déterminer le nombre t o t a l de graines, L e nombre d e graines p a r grame, l e nombre d e g r a i n e s par cône e t l e pourcentage d e graines attaquées.

L e taux d e germination des graines r g c a l t é e s a été déterminé en u t i l i s a n t la méthode employée dans l e s pépinières d u ministère d e s Terres et F o r ê t s d u Québec, sauf qu'à d é f a u t d e chambre d e croissance, la tempé- rature et la l u m i e r e ^ambiante d'une serre ont été u t i l i s é e s .

Pour chaque traitement,

on

a utilisé quatre échantillons d e

50

graines d i s p o s é e s sur des p l a t s d e p é t r i s c o n t e n a n t du p a p i e r buvard humecté d'un f o n g i c i d e . Le t o u t ^a été placé en chambre froide à 4 0 ' ~ 1 4 , 4 ' ~ 1 pendant 1 5 jours. Les p l a t s d e p é t r i s o n t ensuite été placés, en serre, pour une période d e 20 jours, à une température d e 7 0 à &OOF (21,l'à 2 6 , 6 0 ~ ) à l a

l u m l è r e ambiante c t 2 ^une h u m i d i t g de 90 à 100 p. 100, La moyenne d e s qua- tre Gchantillons a ét6 utilisée pour déttrmlner le taux d e germination,

Une partie d e s graines récoltées a é t é utilisée pour faire des e s s a î s d e croissance en serre. Les g r a i n e s o n t été semées d a n s des t u b e s en carton p l a s tif î é ç préalablement remplis d 'un mélange tourbe-sable (50

-

⁵⁰⁾

.

On a observe ensuite lc développement et la vigueur d e s semis jusqu'au p r i n - t e m p s , Les > c m f s ont alors été repiqués en pépinfirc et Ics o b ç e r v a t ~ o n s se p o u r s u i v r o n t 1 ^{ilsqu' en} 1975.

Pour f a i r e l'analyse chimique des graincs, on a prélevé p o u r chacune des places dtPtudc 5 échantillons d e 1 gramme d e graines préalable- ment mélangées ct broyées. Ces échantillons ont été analysés au laboratoire s u i v a n t les p r o c é d é s e t méthodes usuelles d'analyse telles que décrites par Bernfer et A m i o t ( 1 9 6 1 ) .

Ce premier échantillonnage avait pour b u t d e connaisrc la pro- d u c t i o n moyenne d e cônes du peuplement étudie afin d e la c o m p a r e r avec les r é c o l t e s subsEqutntes. Ces r é c o l t e s se f e r a n t à des intervalles variant de deux à quatre ans selnn les bonnes annees de production semencfère.

Ces rEsultats concernent l'échantillonnage d e cônes effectué

en

1970, une saison de végétation seulement après la fertilisation. Celle-ci n ' a donc pu avoir d'effets marqués sur l a p r o d u c t i o n des g r a i n e s . Comme l'indique

I e

tableau 2 , on a r e c u e i l l i en moycnne 89 cônes par arbre échan- tillonné et chaque cône contcnaft en moycnne 1 3 4 g r a i n e s . Un taux de ger- mination moyen de 21 p. 100 a été observé. La qualité des

raines

a été affectée par la f e r t i l i s a t i o n ; en e f f e t , on remarque au t a b l e a u 2 que le nombre dc semences par gramme est plus faible dans les parcelles f c r t i l i - sécs; c e s graincs s o n t d o n c p l u s g r o s s e s c t plus pesantes que celles des places témoins.

L'analyse chimfque des graines ne montre pas d e d i f f é r e n c e mar- quée dans Ta cancenrratfon en éléments entre les places traités et le té- moin (tableau

31,

b f c n qu'il existe une grande variation d h u n p a r c e l l e à une autre, les arbres fertilisés ont produit des graines d e meilleure qua- lité, en général, que les arbres t6rnofns.

Le tableau

4

permet de comparer c e s r é s u l t a t s avec ceux obser-

v é s gCn6ralcment dans les péplnièreç d u Québec et aux Etats-Unis. Ces r é s u l t a t s concordent bien e t montrent que Ie peuplement é t u d l é a eu une production normale d e semences en 1970.

Quant au t e s t de croissance e f f e c t u é en serre puis

en

p é p i n i è - re sur les semis orfginant des graines, aucune différence significative

n'a 6tS

observée entre l e s traitements après une safson de craissancc. Les sc-

@

^{m i s o n t} atteint en moyenne une hauteur d e 0.77 pouce 11,95 cm) c t

on

obser- ve

un

taux d e mortalité variant dc 11 à 20 p. 100 (voir tableau 53.

Tableau 3

Résultats de l'analyse chimique des graines.

*

Exprimé

en

ppm sauf pour

N

**

L e s traitements

N2

et

NsK

semblent avoir des valeurs i n f é r i e u r e s à la moyenne.

Tableau

4

Comparaisons des différents r é s u l t a t s observes au Québec et aux

Etats-Unis par rapport aux r é s u l t a t s obtenus dans c e t t e étude.

*

Espèce: Sapin baumier

- - "

1

i

1

7

'

^U.S.A. 1 _I ^Québec Pourcentage de g e r m i n a t i o n

*

T a b l e a u tiré des références (3) et

( 4 ) .

22 ^I 26,l 20

i

, Nombre d e semences p a r kilogramme

1

^{! 1}

125000 _!

172000 1

^{1 3 4 O00}

1 Rendement en grammes p a r I ^I

40 litres I 1.081,l

; 1258,7 : -

i ^I

Tableau 5

Hauteur moyenne et taux de m o r t a l i t é observés ^sur l e s semis provenant

du

t e s t d e germination e f f e c t u é

en

serre et repiqués

en

pépinière.

*

Traitement I Hauteur moyenne ! Pourcentage d e

en

cm

mortalité

1

I

i

* Le

test n'a

é t é

e f f e c t u é que pour l e s traitements

T,

N s et N2PK.

Malheureusement presque tous l e s ^plants sont morts au printemps 1972; les tubes n'étant p a s décomposés, ils o n t été soulevés par l a gelée exposant a i n s i les semis à

la

sgcheresse.

CONCLUS

ION

O n remarque d 'une f a ç o n générale qu "après s e u l e m e n t une s a i s o n d e v é g é t a t i o n , l a fertilisation n ' a p u a f f e c t e r

le

nombre d e graines pro- duites et q u y l faudra attendre la prochaine récolte (1973-1974) pour cons- tater s i vraiment les t r a i t e m e n t s appliqués affectent sensiblement la pro- d u c t i o n d e g r a i n e s d u s a p i n baumier en peuplement naturel. C e p e n d a n t l a quaLite d e s g r a i n e s s e m b l e avoir été améliorée par l'addition d'engrais.

On c o n s t a t e ^que le peuplement _a eu une production normale d e semences en 1970. On remarque aussi que les r é s u l t a t s ^varient grandement d'un arbre à un autre e t . entre les p a r c e l l e s .

1- AMIOT,

L.-P.

et B.

BERNIER,

1961.

Méthodes d ' a n a l y s e

chimique usuelTe

des

soZs

e t

des t s s s u s

vég6kam.

^{Les Presses} d e l'université Laval, 117 p .

2- BAULE,

H.

e t C

.

^{FRICKER, 1969. La}

f e r t i z i s a t i o n

des

arbres

forestiers.

BLV

V e r l a g s g e s e l l s c h a f t mbH, _Munch~n. 255 p.

3- LAMOWAGNE,

Y.

e t

M.

FERPET, 1971.

Rendement

en

semences

de

d i v e r s e s

espzces d 'mbres cuZtivés d m s Les

pgpiniêres f o r e s t i È r e s

au

@&bec. Pépinière f o r e s t i è r e de B e r t h i e r v i l l e

.

^{Décembre 1971.}

9 P .

4-

LAMONTAGNE,

Y . et

M. FERNET,

1971. Germination et nombre de semences

cm k i Z o g r m e pour d i v e r s e s espèces

d

'arbres cuZtiuEs dans

^Zcs pépinières foreçtie'res du

Québec.

P é p i n i è r e f o r e s t i è r e d e Berthterville. Décembre 1971.

10

p .

5- LINTEAU, A .

,

1 9 5 9 . CZasaification des

s t a t i o n s f o r e s t i è ~ e s de

l a sec-

tion

d e s

Conifebes du fiord-Est,

région f o r e s t i è ~ e Bor6aZe

du

Que'bec.

M i n i s t è r e du Nord Canadien e t d e s Ressources n a t i o n a - l e s , Direction des

forêts,

D i v i s i o n d e s recherches s y l v i c o l e s . Bulletin no 118, 93 p .

6 - MATTHEWS,'J.D., 1963.

Factors

affecting t h e

production

^of

sccd Yi!

forest t r e e s .

F o r e s r r y abstracts, V a l . 2 4 , No.1. 1 3 p p .

7- RACINE, J.-C., 1969. RdcoLte

de

cônes.

Texte prgsenté lors d'une ses- s i o n d'étude à

l'intention

d e s responsables de pépinières en

février 1969.

9 p .

h

8- VEZINA,

P.-E., 1968. Tnveatissements

et

reretabi%ité

des

plmtat.ions.

Forê t-Conservation,

novembre

1968. 1

p .